SiO2涂层提高PEI绝缘材料耐原子氧剥蚀能力的验证

作者：王征; 张义; 范壮壮; 李江; 邹翔; 李成宾; 张翔

来源：表面技术, 2020, 49(11): 288-295.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.11.033

• SiO2涂层
• PEI绝缘材料
• 原子氧
• 质量损失
• 试验验证

目的验证SiO2涂层对PEI绝缘材料耐原子氧剥蚀能力的提升效果。方法以某航天器舱外用电连接器PEI绝缘材料为研究对象,将全氢聚硅氮烷(PHPS)作为涂层材料,利用底涂浸涂、面涂喷涂的KH-AORX湿化学法镀膜工艺,把PHPS直接转化为二氧化硅(SiO2)无机防护涂层。基于型号在轨15年的工作寿命要求,开展5年原子氧总通量为2.61×1026 atoms/m2、原子氧通量率为6.5×1015 atoms/(cm2·s)的试验验证,分析试验前后的材料质量损失率、原子氧剥蚀率和外观形貌的变化。结果采用的KH-AORX湿化学法镀膜工艺可实现将PHPS涂层材料作用于PEI绝缘材料并直接转换为SiO2保护涂层。涂层边缘厚度及中心厚度具有较好的一致性,涂层硬度及附着力满足设计指标要求。已涂覆SiO2的PEI绝缘体经历5年通量的原子氧剥蚀后,质量损失率为0.05%,拟合计算后,经历15年通量的原子氧剥蚀后的质量损失率为0.29%。经电子显微镜检查,PEI绝缘体表面SiO2涂层未见起层、脱落和基体暴露现象。结论利用KH-AORX湿法镀膜工艺在PEI绝缘材料上将PHPS转化为SiO2涂层,能够获得较大的膜层,且膜层厚度分布均匀。SiO2涂层能有效提高PEI绝缘材料的耐原子氧性能,满足舱外应用在轨服役寿命要求。

• 单位
  郑州航天电子技术有限公司; 中国空间技术研究院